package sjg.DataStructures.tree;

/**
 * 二叉排序树
 */
public class BinarySortTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        // 新增 - 循环添加节点到二叉排序树
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
        }

        // 遍历
        System.out.println("中序遍历二叉树.");
        binarySortTree.infixOrder();

        binarySortTree.delNode(12);


        binarySortTree.delNode(5);
        binarySortTree.delNode(10);
        binarySortTree.delNode(2);
        binarySortTree.delNode(3);

        binarySortTree.delNode(9);
        binarySortTree.delNode(1);
        binarySortTree.delNode(7);


        System.out.println("root=" + binarySortTree.getRoot());


        System.out.println("删除结点后");
        binarySortTree.infixOrder();

    }
}

// 创建二叉排序树
class BinarySortTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    // 查找要删除的节点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    // 查找父节点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    // 添加节点
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    // 中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root == null) {
            System.out.println("二叉树为空，不可遍历~");
        } else {
            root.infixOrder(root);
        }
    }

    // 删除
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            // 1.先去找到要删除的节点
            Node targetNode = search(value);
            // 2.没有找到直接返回
            if (targetNode == null) {
                return; // 没有找到
            }
            // 3.如果当前这颗二叉排序树只有一个结点,说明这棵树有且只有这一个节点，并且匹配成功，直接删除根节点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            // 4.找到匹配节点的父节点
            Node parent = searchParent(value);
            // 5.是否是叶子节点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                // 6.判断匹配节点是父节点的左子节点还是右子节点
                if (parent.left != null && parent.left.value == value) { // 匹配到左子节点值？
                    parent.left = null;
                } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) { // 匹配到右子节点值
                    parent.right = null;
                }
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
                int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minVal;
            } else {// 删除只有一颗子树的结点
                //如果要删除的结点有左子结点
                if (targetNode.left != null) {
                    if (parent != null) {
                        //如果 targetNode 是 parent 的左子结点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.left;
                        } else { //  targetNode 是 parent 的右子结点
                            parent.right = targetNode.left;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.left;
                    }
                } else { //如果要删除的结点有右子结点
                    if (parent != null) {
                        //如果 targetNode 是 parent 的左子结点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.right;
                        } else { //如果 targetNode 是 parent 的右子结点
                            parent.right = targetNode.right;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.right;
                    }
                }
            }
        }
    }


    /**
     * 编写方法:
     * 1. 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
     * 2. 删除node 为根结点的二叉排序树的最小结点
     *
     * @param node 传入的结点(当做二叉排序树的根结点)
     * @return 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        // 循环的查找左子节点，就会找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        // 这时 target就指向了最小结点
        // 删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }

}

class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node[" +
                "value=" + value +
                ']';
    }

    // 中序遍历 - 左中右
    public void infixOrder(Node root) {
        // 左
        if (root.left != null) {
            this.left.infixOrder(root.left);
        }
        // 中
        System.out.println(root.value);
        // 右
        if (root.right != null) {
            this.right.infixOrder(root.right);
        }
    }


    /**
     * 查找要删除的节点
     *
     * @param value 查找值
     * @return 找到就返回，否则返回null
     */
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) {
            return this;
        } else if (value < this.value) { // 查找值 小于当前值，往左子节点去
            //如果左子结点为空
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else { // 查找值 大于当前值，往右子节点去
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    // 判断传入的节点值，和当前子树的根节点的值的关系
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        // 判断传入的值与当前值的大小，小则往左，大则往右
        if (node.value < this.value) {
            // 判断左子节点是否为空
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                // 递归向左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else { // 添加的值大于当前值
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {// 递归向右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    /**
     * 查找要删除结点的父结点
     *
     * @param value 要找到的结点的值
     * @return 返回的是要删除的结点的父结点，如果没有就返回null
     */
    public Node searchParent(int value) {
        //如果当前结点就是要删除的结点的父结点，就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) ||
                (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            //如果查找的值小于当前结点的值, 并且当前结点的左子结点不为空
            if (value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value); //向左子树递归查找
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value); //向右子树递归查找
            } else {
                return null; // 没有找到父结点
            }
        }
    }
}